рости газа может забирать на себя часть свободных электронов, снижается чувствительность детектора по отношению к анализируемым веществам. При наличии в газе-носителе следов 02 и Н20 пламенно-ионизационные детекторы и детекторы по теплопроводности дают отрицательные пики.

Для удаления следов 02 и Н20 нужно использовать мощные системы очистки, позволяющие уменьшить содержание указанных примесей до менее 1 млн-1. Выпускаются системы, в которых

Ввод газа-носителя

.—. .—. колонка дня анализа

L_l Ц_1 образца

\

Ввод

f

Рис. 23.12. Схема устройства газового хроматографа.

/ — система очистки газа-носителя: 2—контроль потока и регуляторы давления; 3—устройство для ввода пробы; 4 —контроль и программирование температуры; 5—термостат для колонок; б—детектор; 7—измерительное устройство; 8—интегратор; 9—печатающее устройство; 10 — самописец.

(кривая ван Деемтера, рис. 23.4). Наиболее эффективная скорость отвечает наименьшему значению ВЭТТ или максимальному числу теоретических тарелок.

Наличие в газе-носителе кислорода и воды может при повышенных температурах вызывать ухудшение качества растворителя, применяющегося при хроматографировании, приводя к появлению на хроматограммах «хвостов» и ухудшению разделения пиков. При захвате воды из газа-носителя такие сорбенты, как молекулярные сита, силикагель и оксид алюминия, портятся. Кислород действует на угольные носители при температурах выше 200°С. Присутствующая вода при охлаждении скапливается в верхней части колонки и при повторном нагреве колонки способна вызвать изменение базовой линии и появление лишнего пика.

На многие очень чувствительные детекторы, использующиеся в газовой хроматографии, оказывают влияние примеси 02 и Н20 в газе-носителе. Из-за того что 02, содержащийся в газе-носителе,

18

Глава 23

Хроматография

19

имеются трубки с электрообогревом, заполненные молекулярными ситами.

2. Система ввода образца. Для ввода газов обычно используют шприцы или специальные вентили. Для введения жидкостей также обычно применяют шприцы. Твердые вещества вводят в виде растворов в растворителях, не реагирующих с анализируемым соединением. Образцы впрыскивают через пробку из самозатягивающейся резины с помощью шприца. Объем введенного образца определяется объемом шприца (0,2—1 мкл для обычной аналитической колонки и 0,004 — 0,5 мкл для капиллярной колонки).

3. Колонка. Колонки изготовляются из меди, нержавеющей стали, алюминия и стекла, они имеют прямую, изогнутую или спиральную форму, длина их 1—3 м, внутренний диаметр 0,25—4 мм. С увеличением длины повышается число теоретических тарелок и достигается лучшее разделение, но при этом требуется большее давление на входе в колонку. В табл. 23.1 приведены характеристики типичных колонок, применяющихся в газовой хроматографии.

При использовании открытых трубчатых колонок с нанесенным на стенки покрытием, открытых трубчатых колонок с покрытием на носителе или капиллярных колонок с микроупаковкой особое внимание следует обращать на мертвый объем, размер вводимого образца и механические соединения.

Мертвым объемом называется объем удерживания несорбирую-щегося вещества. Чтобы эффективность была наибольшей, мертвый объем должен быть минимальным.

При применении капиллярных колонок необходимо следить за хорошим соединением таких колонок с системой ввода хроматографа.

Для распределения жидкой фазы колонку заполняют твердым носителем (хромосорб), чтобы обеспечить однородную инертную поверхность. Хромосорбы представляют собой двухатомные скелеты (микроскопические одноклеточные водоросли). Обработанные поверхности двухатомного носителя содержат силанольные (Si—ОН) и силоксановые (Si—О—Si) группы, которые могут образовывать водородные связи с растворителями и растворенными веществами. Рекомендуемые размеры частиц составляют 100/120, 80/100, 60/80 и 40/60 меш.

Число меш. определяется числом пор на линейный дюйм. Частицы, которые проходят через 100 меш, но не проходят через 120 меш, обозначаются как 100/120 меш (табл. 23.2).

Классификация жидких фаз [О : 905] (см. приложения И и К)

Неподвижную жидкую фазу, называемую также «растворителем», выбирают методом проб и ошибок. Выбор жидкой фазы (табл. 23.3) зависит от состава образца. Чтобы разделение было

эффективным, жидкая фаза по химической структуре должна быть близка структуре компонентов анализируемой смеси. Так, например, углеводороды лучше разделяются углеводородными растворителями, полярные соединения — полярными растворителями и т. п. Если компоненты смеси имеют различный химический состав, то нужно использовать жидкие фазы разной полярности. Согласно классификации Эвелла, все вещества можно разделить на пять групп (табл. 23.4). Химическая структура и свойства большинства обычных жидких фаз приведены в приложениях И и К.

Количество жидкой фазы выбирают из расчета покрытия частиц тонким однородным слоем, обычно оно составляет 2—10 вес.%.

20

Глава 23

Хроматография

21

Классификация

Группа I

Группа II

Группа III

глицерин

В